Fungsi dan Sifat Air Dalam Tumbuhan

Fungsi dan Sifat Air Dalam Tumbuhan

Fungsi dan Sifat Air Dalam Tumbuhan - Air merupakan sumber kehidupan, tanpa air tidak ada makhluk yang dapat hidup. Begitu juga tanaman,salah satu unsur terbesar tanaman adalah air yaitu berkisar anatara 90% untuk tanaman muda, sampai kurang dari 10% untuk padi-padian yang menua sedangkan tanaman yang mengandung minyak , kandungan airnya sangat sedikit. penyiraman harus dilakukan teratur agar tidak kekurangan. Jika tidak disiram, tanaman akan mati kekeringan. Air merupakan bahan untuk fotosintesis, tetapi hanya 0,1% dari total air yang digunakan untuk fotosintesis. Air yang digunakan untuk transpirasi tanaman sebanyak 99 %, dan yang digunakan untuk hidrasi 1 %, termasuk untuk memelihara dan menyebabkan pertumbuhan yang lebih baik. Selama pertumbuhan tanaman membutuhkan sejumlah air yang tepat.

Fungsi dan Sifat Air

Air merupakan reagen yang penting dalam proses-proses fotosintesa dan dalam proses-proses hidrolik. Disamping itu juga merupakan pelarut dari garam-garam, gas-gas dan material-material yang bergerak kedalam tumbuhtumbuhan,melalui dinding sel dan jaringan esensial untuk menjamin adanya turgiditas, pertumbuhan sel, stabilitas bentuk daun, proses membuk dan menutupnya stomata, kelangsungan gerak struktur tumbuh-tumbuhan . Kekurangan air akan mengganggu aktifitas fisiologis maupun morfologis, sehingga mengakibatkan terhentinya pertumbuhan. Defisiensi air yang terusmenerus akan menyebabkan perubahan irreversibel (tidak dapat balik) dan pada gilirannya tanaman akan mati.  

2.1 Sekilas Tentang Sifat Air  

Air adalah basis dari kehidupan kemungkinan besar kehidupan  pertama kali berevolusi di dalam air Itulah sebabnya keberadaan  Air dianggap sebagai kemungkinan adanya kehidupan di tempat lain.  air meliputi sekitar 75% dari permukaan bumi ini.Di alam, air terdapat dalam tiga bentuk:padat, cairdan gas. Sel hidup, 70% lebih terdiri dari air,termasuk badan manusia. Kekurangan air beberapa persen saja sudah cukup membuat badan ini lemah, dan kekurangan beberapa puluh persen dapat menyebabkan kematian.

Kehidupan sangat bergantung dari sifat-sifat dari air yang unik dibanding liquid yang lain. sifat-sifat ini berasal dari  struktur dan interaksi molekul air .Air memiliki apa yang dinamakan ikatan hidrogen yang anehnya cukup kuat. Ikatan ini memberikan air lebih struktur daripada liquid yang lain, dan memberikan kohesi yang tinggi yang  membantu transport dalam tumbuhan. Ikatan ini juga memberikan tegangan permukaan air yang cukup kuat, dan memberikan bentuk butir-butir air. Demikian pula air mempunyai tingkat adhesi yang tinggi dengan kebanyakan material. Imbibisi (proses merasuknya air ke dalam struktur berpori-pori) membantu penyerapan air ke dalam biji dan memecahkan kulit biji sehingga biji tersebut dapat tumbuh.

Ikatan hidrogen juga menyebabkan air mempunyai kapasitas panas yang tinggi sehingga dapat berfungsi sebagai tempat penampung panas yang efektif. Pada waktu musim panas air menampung panas dan pada waktu musim dingin mengeluarkannya perlahan, sehingga menjaga level temperatur yang stabil yang penting bagi iklim dan kehidupan. air juga memerlukan energi yang banyak untuk menguap sehingga memoderasi panas dari matahari, menjaga temperatur ekosistem air, dan menjaga temperatur organisma dari ekses panas.  Air juga mempunyai sifat anomali, yaitu mengembang ketika didinginkan kurang dari 4 derajat. Hal ini terjadi karena perubahan struktur air menjadi tetrahedral. Hal ini menjaga air di kedalaman menjadi beku. Karena berat jenis es lebih ringan, es terbentuk dipermukaan dulu. Ketika air membeku, panas dibebaskan ke lapisan di bawahnya dan mengisolasinya. Hal ini juga membuat transisi antara musim tidak terjadi dengan tiba-tiba.

Air bersifat polar sehingga melarutkan kebanyakan molekul ionik seperti mineral.Air digunakan untuk mandi, mencuci, dan oleh  tanaman digunakan sebagai alat transport mineral. Seperti juga  air sistem biologi kebanyakan berada dalam pH netral, dan sebagai
buffer air menjaga keseimbangan pH tersebut, yang sangat penting  bagi proses-proses dalam sel.

2.2 Peranan Air Bagi tumbuhan

Air yang di butuhkan oleh tanaman adalah air yang berada di dalam tanah yang di tahan oleh butir-butir tanah . air ini berasal dari cadangan dalam tanah yang telah ada sebelum tanaman di tanam dan curah hujan yang turun senbelumnya. Peranan air bagi tumbuhan guna menjamin kelangsungan proses fisiologis dan biologi pertumbuhannya yaitu :

Ø  Merupakan 90 – 95% penyusun tubuh tanaman

Ø  Aktivator enzim

Ø  Pereaksi dalam reaksi hidrolisis

Ø  Sumber H dalam fotosintesis

Ø  Penghasil O2 dalam fotosintesis

Ø  Pelarut dan pembawa berbagai senyawa

Ø  Menjaga Ψp sel yang penting untuk pembelahan, pembesaran, pemanjangan sel,

Ø  mengatur bukaan stomata, gerakan daun dan bunga (misal epinasti)

Ø  Pemacu respirasi

Ø  Mengatur keluar masuknya zat terlarut ke dan dari sel

Ø  Mendukung tegaknya tanaman, terutama pada tanaman herbaceus

Ø  Agensia penyebaran benih tanaman

Ø  Mempertahankan suhu tanaman tetap konstan pada saat cahaya penuh

2.3 Macam-Macam Air

Ø  Air gravitasi: berada di pori makro tanah, diikat sangat lemah oleh partikel tanah, dengan cepat turun ke lapisan yang lebih dalam, tidak dapat dimanfaatkan tanaman

Ø  Air kapiler: terdapat di pori mikro tanah, melapisi butiran tanah, diikat longgar oleh partikel tanah, dapat dilepaskan oleh perakaran, dapat diserap akar

Ø  Air higroskopis: air yang menempati posisi sangat dekat dengan partikel tanah, diikat sangat kuat, akar tidak mampu memutus ikatan, tidak dapat diserap akar

2.4 Faktor-Faktor Mempengaruhi Kebutuhan Air Pada Tanaman

Banyak pertanyaan yang mendasar seputar bagaimana menyiram tanaman yang baik. Untuk menjawab itu, ada beberapa hal penting yang berkaitan dengan kebutuhan air pada saat penyiraman, yaitu:

a)      Jenis, Bentuk dan Umur Tanaman

Berdasarkan kebutuhan air, umumnya ada tiga jenis tanaman, yaitu:

o   Jenis Suka Air, memerlukan air yang cukup banyak untuk dapat hidup dengan baik, contohnya jenis Adiantum, Begonia, Calathea, Dracaena, Dieffenbachia, Monstera, Peperomia serta jenis pakis-pakisan.Jenis

o   menyukai air dalam jumlah sedang, memerlukan air yang cukup tapi tidak berlebih untuk tumbuh dalam kondisi yang sehat, contohnya adalah Aglaonema, Anthurium, Philodendron, dan lainnya Jenis menyukai

o   sedikit air, merupakan jenis tanaman yang dapat tumbuh dengan baik dalam keadaan sedikit air, contohnya berbagai jenis tanaman sukulen, kaktus, Sansiviera, Chryptanthus dan lainnya.

Bentuk daun juga harus diperhatikan, jika daunnya besar dan tipis, berarti tanaman tidak kuat kondisi kering dan membutuhkan relatif lebih banyak air dalam penyiraman. Jika daun ada lapisan lilinnya berarti sedikit tahan akan kondisi kering. Daun kecil akan menghindari penguapan air saat siang hari. Akan tetapi penting pula diketahui jenis tanamannya, apakah tanaman menyukai air atau tidak.

b)      Lokasi dan Kondisi Sekitar Tanaman

Lokasi juga mempunyai andil dalam menentukan banyaknya air untuk penyiraman. Tanaman dalam pot yang diletakkan di bawah naungan dengan yang langsung di bawah sinar matahari akan mempunyai perbedaan kebutuhan air. Umumnya tanaman yang berada di daerah naungan membutuhkan jumlah air yang relatif lebih sedikit dari pada tanaman yang terkena sinar matahari langsung.

Peletakan tanaman pada sumber air membutuhkan air yang berbeda dengan yang diletakkan di tengah lapangan terbuka. Peletakan di dekat sumber air merupakan jenis tanaman yang menyukai kondisi air cukup banyak untuk pertumbuhannya. Jenisnya pun berbeda dengan tanaman yang tahan akan sinar matahari. 

c)      Jenis Media Tanam

Media merupakan material yang bersentuhan langsung dengan akar, bagian tanaman yang sangat penting untuk penyerapan air dan unsur hara lainnya. Media tanaman yang umum digunakan adalah tanah, humus, sekam, cocopeat, pasir malang, dan akar pakis. Masing-masing mempunyai daya ikat air yang berbeda. Humus mengandung banyak sisa-sisa bagian tanaman yang membusuk. Biasanya bersifat menahan air. Tetapi jika diletakkan di area terbuka, humus mudah kering dan berbentuk serpihan2/butiran2 halus.

Sekam yang umumnya digunakan adalah jenis sekam biasa dan sekam bakar. Bentuknya yang berupa butiran-butiran sekam kasar membantu tanah dalam memperbaiki struktur tanah hingga menjadi remah-remah tidak padat sehingga air dapat mengalir dengan lancar. Untuk itu media tanam sekam murni relatif cocok untuk tanaman hias pada pot, atau campuran media tanam pada musim hujan agar air tidak merusak akar yang akan mengakibatkan busuk akar.

Cocopeat relatif dapat menyimpan air hingga penggunaan media dengan campuran bahan ini sangat tepat saat musim kering, tetapi jangan biarkan media ini terlampau kering. Beda dengan pasir malang yang lebih bersifat tidak menahan air. Sangat cocok digunakan sebagai campuran media tanam pada musim hujan. Tak jarang untuk penanaman sering kali media tersebut dicampur dengan jumlah tertentu. Oleh karena itu penting mengetahui sifat media terhadap daya pegang air untuk mendapat media yang ideal dengan jenis tanaman yang hendak ditanam.

d)     Besar Kecilnya Pot

Terkait dengan tingkat kelembaban media dalam pot. Pot kecil akan mempunyai tingkat kelembaban yang lebih kecil jika dibandingkan dengan media pada pot yang besar. Tepai pot besar mempunyai kelebihan dalam pertumbuhan akar tanaman. Banyaknya ruang yang tersedia dapat memberikan ruang yang cukup untuk bernafasnya akar. 

e)      Musim

Dua musim utama di Indonesia, musim kering dan musim hujan, akan mempengaruhi penyiraman terhadap tanaman. Musim kering tanaman harus diperiksa apakah memerlukan penyiraman satu-dua hari sekali sedangkan musim hujan apakah harus disiram setiap hari atau tidak.

2.5 Pengaruh Cekaman Air Terhadap Pertumbuhan Dan Hasil Tanaman

Pertumbuhan tanaman didefinisikan sebagai bertambah besarnya tanaman yang diikuti oleh peningkatan berat kering. Proses pertumbuhan tanaman terdiri dari pembelahan sel, perbesaran sel dan diferensiasi sel Kekurangan air pada tanaman terjadi karena ketersediaan air dalam media tidak cukup dan transpirasi yang berlebihan atau kombinasi kedua faktor tersebut. Di lapangan walaupun di dalam tanah air cukup tersedia, tanaman dapat mengalami cekaman (kekurangan air). Hal ini terjadi jika kecepatan absorpsi tidak dapat mengimbangi kehilangan air melalui proses transpirasi .

Kehilangan air dari tanaman oleh transpirasi merupakan suatu akibat yang mtidak dapat dielakkan dari keperluan membuka dan menutupnya stomata untuk masuknya CO2 dan kehilangan air melalui transpirasi lebih besar melalui stomata daripada melalui kutikula. Indeks luas daun yang merupakan ukuran perkembangan tajuk, sangat peka terhadap cekaman air, yang mengakibatkan penurunan dalam pembentukan dan perluasan daun, peningkatan penuaan dan perontokan daun, atau keduanya. Perluasan daun lebih peka terhadap cekaman air daripada penutupan stomata. Selanjutnya dikatakan bahwa peningkatan penuaan daun akibat cekaman air cenderung terjadi pada daun-daun yang lebih bawah, yang paling kurang aktif dalam fotosintesa dan dalam penyediaan asimilat, sehingga kecil pengaruhnya terhadap hasil.

Martin, Tenorio dan Ayerbe (1994) menjelaskan bahwa cekaman air yang terjadi pada paruh kedua dari siklus hidup tanaman ercis mengakibatkan penurunan nilai LAI (leaf area index) setelah pembungaan. Hal ini menyebabkan rendahnya hasil biji ercis bila dibandingkan dengan hasil pada musim tanam sebelumnya, dimana curah hujan selama paruh pertama siklus hidupnya lebih besar. Kekurangan air dapat menghambat laju fotosintesa, karena turgiditas sel penjaga stomata akan menurun. Hal ini menyebabkan stomata menutup.

Penutupan stomata pada kebanyakan spesies akibat kekurangan air pada daun akan mengurangi laju penyerapan CO2 pada waktu yang sama dan pada akhirnya akan mengurangi laju fotosintesa .Disamping itu penutupan stomata merupakan faktor yang sangat penting dalam perlindungan mesophyta terhadap cekaman air yang berat. Waktu antara penyebaran benih dan pemasakan dapat diperpendek atau diperpenjang tergantung pada intensitas dan waktu terjadinya cekaman air. Hasil penelitian Turk dan Hal pada tahun 1980 dan Lawn tahun 1982 menunjukkan bahwa kacang tunggak berbunga dan masak lebih awal dibawah tingkat cekaman air sedang, tetapi cekaman air yang berat menunda aktivitas reproduktif

Kedalaman perakaran sangat berpengaruh terhadap jumlah air yang diserap. Pada umumnya tanaman dengan pengairan yang baik mempunyai sistem perakaran yang lebih panjang daripada tanaman yang tumbuh pada tempat yang kering. Rendahnya kadar air tanah akan menurunkan perpanjangan akar, kedalaman penetrasi dan diameter akar .Peningkatan pertumbuhan akar di bawah kondisi cekaman air ringan sampai sedang mungkin sangat penting dalam menyadap persediaan air baru bagi suatu tanaman.Hasil penelitian Nour dan Weibel tahun 1978 menunjukkan bahwa kultivarkultivar sorghum yang lebih tahan terhadap kekeringan, mempunyai perkaran yang lebih banyak, volume akar lebih besar dan nisbah akar tajuk lebih tinggi daripada lini-lini yang rentan kekeringan.Hasil penelitian Martin, Tenorio dan Ayerbe (1994) menunjukkan bahwa perakaran tanaman ercis yang mengalami cekaman air pada paruh kedua dari siklus hidupnya tidak dapat menjelajahi keseluruhan lapisan tanah pada kedalaman 45 – 75 cm. Dengan kata lain tanaman ercis tidak dapat mengekstrak air di bawah kedalaman 70 cm. akibat lebih lanjut cekaman air akan menurunkan hasil tanaman, dan bahkan tanaman gagal membentuk hasil. Jika cekaman air terjadi pada intensitas yang tinggi dan dalam waktu yang lama akan mengakibatkan tanaman.

Tanggap pertumbuhan dan hasil tanaman terhadap cekaman air tergantung fase pertumbuhan saat cekaman air tersebut terjadi. Jika cekaman air terjadi pada fese pertumbuhan vegetatif yang cepat, pengaruhnya akan lebih merugikan dibandingkan dengan jika cekaman air terjadi pada fese pertumbuhan lainnya. Proses-proses fisiologi yng mengakibatkan perubahan hasil karena cekaman air, digambarkan oleh Hsio dkk. tahun 1976 seperti pada gambar berikut.

Untuk mengetahui apakah tanaman cukup air atau tidak, dapat melihat gejala-gejala yang ditampakkan oleh tanaman. Diantaranya adalah:

a.       Pengecekan media tanam:

Ø  Jika media terasa remah lepas, berarti media sedikit mengandung air

Ø  Periksa dengan membuat lubang sebesar ibu jari dengan kedalaman 1,5-3cm. Jika kering maka kelembaban tanaman rendah dan tanaman perlu disiram.

b.      Gejala fisiologis tanaman:

Ø  Tanaman layu dan daun tua coklat dan mengering, dicurigai tanaman kekurangan air. Periksa media dan gejala lain apakah disebabkan oleh hama dan penyakit tanaman lainnya.

Ø  Pinggiran daun berwarna coklat dan kering untuk tanaman kekurangan air

Ø  Jika berbunga dan kurang air, maka bunga akan gugur dengan cepat.

Ø  Jika daun ujungnya coklat, kemungkinan besar kelebihan air.

Ø  Dalam media yang terlalu lembab, akar akan membu. Dampak kandungan lengas pada perkembangan sistem perakaran

2.6 Dampak Kelebihan Air pada Tanaman

Kelebihan air pada tanaman biasanya terlihat /terjadi ketika awal musim hujan (akhir musim kemarau) dan padsa saat pertengfahan musim hujan. Yang sangat berdampak bagi pertumbuhan tanaman dapat di lihat sebagai berikut:” Awal musim hujan (akhir musim kemarau)

Ciri, sinar matahari cukup banyak, suhu udara panas, kelembaban udara absolute (Ah) tinggi, kelembaban udara relatip (Rh) tinggi, hujan masih jarang terjadi, dan sumber air tanah maupun air permukaan sedikit. Dampak bagi tanaman yaitu proses transpirasi (proses pendinginan) terganggu karena tingginya nilai Rh. Keadaan ini diperparah dengan sulitnya proses pendinginan secara konduksi lewat daun, karena bahang panas pada fase musim ini juga tinggi. Akibatnya tanaman akan kepanasan, daun dan batang tanaman nampak layu meski masih nampak hijau. Kalau kondisi parah ranting dan daun akan menguning dan rontok.

Kesalahan yang sering dilakukan pada fase ini, melihat tanaman nampak layu timbul anggapan tanaman kurang air. Padahal kelayuan muncul bukan karena kekurangan air (seperti pada musim panas), namun akibat terganggunya proses penyerapan air karena transpirasi terhambat. Dampak selanjutnya gampang diduga, zona akar akan kelebihan air dan mengundang penyakit.

Pertengahan musim hujan. Ciri, sinar matahari terhalangi mendung, suhu udara turun, kelembaban udara absolute (Ah) turun / rendah, kelembaban udara relatip (Rh) tinggi, frekwensi hujan tinggi, dan sumber air tanah maupun air permukaan melimpah.
Dampak bagi tanaman antara lain Kelembaban (Rh) tinggi pada suhu yang rendah merupakan kondisi ideal pertumbuhan spora jamur. Tanaman yang tidak sehat atau bagian tanaman yang tua menjadi rentan serangan jamur. Genangan-genangan air pada bagian batang, bonggol, dan daun (bagian-bagian yang kaya karbohidrat) cepat atau lambat akan diserbu jamur.

2.7 Stress Fisiologis Tanaman

Stress air pada tanaman merupakan faktor utama dalam penghambatan produktivitas tanaman. Proses fisiologis selalu berhubungan dengan air. Hilangnya air dari jaringan tanaman dapat berpengaruh pada banyak hal, antara lain berkurangnya tekanan hidrostatik di dalam sel, meningkatnya konsentrasi makromolekul dan larutan dengan berat molekul kecil. Beberapa aktivitas fisiologis yang dipengaruhi oleh stress air antara lain sebagai berikut.

a.       Pembesaran dan Pembelahan Sel

Proses yang paling sensitif terhadap stress air adalah pertumbuhan sel. Pengaruh utama tampak pada proses fisis. Bila tekanan turgor sel jatuh akibat stress air, pembesaran sel juga menurun karena kehilangan tekanan di dalam sel. Turgor yang tinggi dalam jaringan kadang-kadang dijumpai pada malam hari dibanding dengan pada siang hari. Ketersediaan air tanah juga berpengaruh pada potensi air di daun dan juga perkembangan/perluasan daun. Stress air yang berkepanjangan dapat menghambat pembelahan sel (meristem) belum jelas apakah penghambatan tersebut secara langsung atau tidak langsung.

b.      Dinding Sel dan Sintesis Protein

Dinding sel tersusun sebagian besar dari selulosa yang merupakan penggabungan dari molekul glukosa. Sintesis substansi ini tertekan pada kondisi stress air. Dilaporkan juga penggabungan asam amino ke dalam bentuk protein juga dihambat oleh stress air, tetapi belum jelas bagaimana stress air berpengaruh terhadap sintesis protein.

c.       Enzim

Defisit air berpengaruh langsung terhadap level enzim. Pada kondisi stress yang moderat, level beberapa enzim meningkat, misal enzim hidrolase dan dehidrogenase. Pada umumnya stress air mengakibatkan menurunnya kadar enzim, terutama nitrat reduktase. Stress air berpengaruh pada turgor, apakah kemudian tekanan turgor juga berpengaruh terhadap enzim yang berada di plasma membran, masih menimbulkan pertanyaan, mungkin bahwa aktivitas ATP ase membran dikendalikan oleh besarnya turgor, yang juga dinyatakan bahwa potensial membran tergantung pada turgor. Diduga bahwa perubahan potensial membran dimaksudkan agar jaringan tanaman dapat mengendalikan reaksi fisiologis, misal penyerapan bahan-bahan terlarut. Hubungan antara penyerapan sukrosa dan turgor telah disebutkan di depan. Hal yang serupa dijumpai pada hubungan antara turgor dan penyerapan K+ pada ganggang Velonia sp, penyerapan K+ meningkat bila turgor sel menurun dan sebaliknya. Dengan demikian nampak bahwa tekanan turgor memiliki fungsi ganda dalam proses pertumbuhan. Ia dibutuhkan untuk menekan dinding/membran sel untuk memberi fasilitas pemecah ikatan kimia dan tahap berikutnya mengendalikan bahan-bahan terlrut yang dibutuhkan untuk pertumbuhan.

Sumber :

Aak, 1983,Dasar-Dasar Bercocok Tanam,kanisus, Yogyakarta.
Arsyad sofyan.dkk,1983,Ilmu iklim dan Pengairan. C.v yasaguna.

http://doc-bukanbasabasi.blogspot.co.id

Demikianlah Artikel Fungsi dan Sifat Air Dalam Tumbuhan

Sekian artikel Fungsi dan Sifat Air Dalam Tumbuhan kali ini, mudah-mudahan bisa memberi manfaat untuk anda semua. baiklah, sampai jumpa di postingan artikel lainnya.

Anda sekarang membaca artikel Fungsi dan Sifat Air Dalam Tumbuhan dengan alamat link https://www.dunia-mulyadi.com/2016/02/fungsi-dan-sifat-air-dalam-tumbuhan.html